Hvordan håndtere leirskifer i et byggeprosjekt?

«Skifer» er et begrep som dekker et stort spenn med bergarter, og finnes over store deler av landet. Det som imidlertid er litt spesielt med «leirskiferen» vi har i Oslofeltet er at den kan danne syre. Økt utbygging av både boliger og veier gjør at det vil bli flere prosjekter hvor forskjellige typer leirskifer må håndteres. Hvilke utfordringer skaper dette for byggeprosjekter i Norge, og hvordan kan den håndteres? Vi har tatt en prat med to av AFRYs eksperter på miljøgeologi i Transportation.

Felles for all type leirskifer er at den er finkornet og har blitt utsatt for omvandling, metamorfose, med ulike trykk- og temperaturforhold. Begrepet leirskifer gir informasjon om at bergarten er blitt utsatt for temperaturer opp mot ca. 200 °C. Det som skiller de ulike formene for leirskifer, er hvordan de har blitt avsatt. De sorte leirskiferne, alunskifer, som kanskje er mest kjent i Norge, er avsatt i et oksygenfattig miljø på havbunnen.

Potensialet til leirskifer er enormt. Alunskifer inneholder flere av de sjeldne og innovasjonskritiske metallene som brukes til utviklingen av grønn teknologi som er nødvendig for å svare på klimaovergangen. Samtidig inneholder alunskifer organisk materiale, uran og sulfidmineraler som krever spesiell behandling for å unngå potensiell miljørisiko. Det jobbes også med å bruke leirskifer som energikilde.

– Samtidig er det viktig å være bevist risikoen, både knyttet til miljø og med tanke på byggeprosjektet og håndtering av leirskifer. Dette er noe som vi må ta hensyn til når vi prosjekterer et bygg eller et anlegg, sier Katrine Fossum, miljørådgiver i Transportation.

Tre hovedutfordringer med leirskifer

Når leirskifer hentes opp fra en byggegrop, etter å ha vært i bakken i nesten 500 millioner år, eksponeres den for luft og vann. Da får leirskiferen tilgang på oksygen, og sulfidmineralene i leirskiferen vil oksidere. Bindingene brytes, og omgjøres til andre mineraler; sulfat og jernsulfat, som for eksempel gips. I prosessen dannes det varme, fordi bindingene brytes og det lages nye bindinger; en såkalt eksoterm reaksjon. For mye skifer samlet på et sted kan danne såpass mye varme at det kan selvantennes. Dette skjer veldig sjeldent, men er viktig å være klar over.

- Vi pleier å si at det er tre overordnede utfordringer med leirskifer. For det første har du svelletrykket, for det andre har avrenning fra leirskiferen en pH-verdi som skaper ødeleggelse på konstruksjoner, og for det tredje fører den til utlekking av tungmetaller, som er en miljørisiko for omgivelsene, sier Marius Tevik Olsen, miljøgeolog i Transportation.

Påvirker valg av prosjektløsning

Marius viser til at håndtering av leirskifer i stor grad handler om hvilken type leirskifer det skal bygges på.

– Det er viktig at en fagkyndig geolog gjør en god vurdering i tidligfase, og identifiserer skifertypen som det skal bygges på. Leirskiferen er nemlig en premissgiver for hva slags prosjektløsninger som kan gjennomføres. Når vi vet hva slags leirskifer vi har med å gjøre, kan vi gjøre de vurderingene som trengs for å kunne ta riktige valg i prosjektet, sier Marius.

Et stort fagmiljø innen geofaget

Transportation har et stort fagmiljø innen geofaget med bred kompetanse og erfaring. Flere av de har spesialisert seg på svarte- og grå leirskifere i Oslofeltet.

- Vi har etablert et eget tverrfaglig skifernettverk i AFRY hvor formålet er å utvikle vår felles kompetanse og kunnskap om leirskifer i byggegrunnen. Dette deler vi igjen videre med våre kunder slik at vi kan finne de mest bærekraftige løsningene sammen, avslutter Marius.